高低溫試驗箱的溫度范圍為-70℃~150℃，利用雙級復疊式制冷系統來獲取-70℃低溫。一年中室內環境溫度平均在5℃~35℃間，當試驗箱中設定的溫度明顯高于室溫時，無需啟動制冷循環，僅依靠電加熱器和試驗箱自身的散熱就可以使溫度平衡，達到設定值。當試驗箱需要制取低于環境溫度的低溫時，需要開啟冷源。

 

　　為了節能，當設定的低溫僅依靠高溫級制冷循環就能達到時，只啟動高溫級循環；而當僅依靠高溫級制冷循環無法達到設定低溫時，則啟動雙級復疊式制冷循環。根據高溫級循環制冷劑R404A的性質并且要保證高溫級制冷循環時有一定富余的制冷能力來應對環境溫度變化，故以-15℃它作為雙級復疊式制冷循環和高溫級制冷循環的切換溫度。

 

　　所以，試驗箱制冷系統的運行模式為：當箱內溫度設定高于室溫時，復疊式制冷機組不啟動，只靠電加熱和試驗箱散熱來維持設定溫度；當設定溫度為-15℃到室溫時，只啟動高溫級系統，以節約能耗；而當設定溫度為-70℃~-16℃時，則啟動雙級復疊式制冷系統。

 

　　圖1為高溫級制冷系統流程圖。當設定溫度為-15℃~39℃時，高溫級制冷系統運行流程為圖1右側部分，高低溫試驗箱四、六、七關閉，高低溫試驗箱一、二打開。制冷劑R404A從高溫級壓縮機1排出，流經冷凝器3、干燥過濾器8、壓力控制器7，經過高低溫試驗箱一經電子膨脹閥6節流進入蒸發器5，再經高低溫試驗箱二后，流入高溫級壓縮機1，完成一個循環。

 

　　此循環中還有一路由高低溫試驗箱三和毛細管11組成的旁通回路，其作用如下：

 

　　1)若蒸發器內制冷量過大，則高溫級制冷劑從冷凝器出來后，一部分經上述流程流回壓縮機，另一部分經高低溫試驗箱三、毛細管11，與從蒸發器出來的高溫級制冷劑合并后一起進入壓縮機吸氣口，這樣可減少蒸發器中的冷量；

 

　　2)當壓縮機吸氣溫度過高時，高低溫試驗箱三打開，降低壓縮機吸氣溫度，從而降低排氣溫度。

 

　　當高低溫試驗箱內設定溫度為-16℃~70℃時，采用雙級復蠱式制冷系統流程，見圖2。高溫級運行流程用圖中右側箭頭表示，高低溫試驗箱一、三關閉，高低溫試驗箱四打開。